Cílem diplomové práce je vyhodnocení pevnosti v tlaku 3D tištěných těles,
jejichž vnitřní výplň je tvořena strukturou minimálních ploch. Vybráno bylo pět
struktur trojitě periodických minimálních ploch, TPMP (Triply Periodic Minimal
Surface, TPMS), které tvoří výplně pro tři tvary těles. Tato tělesa byla podrobena
zkoušce v tlaku a sledovány byly změny pevnosti a modulu pružnosti vůči tělesu
pevného bloku stejného tvaru, vůči voštinové výplni a mezi jednotlivými tvary
a strukturami navzájem. Jednotlivé struktury minimálních ploch byly navíc tištěny
samostatně jako části nekonečné mříže a podrobeny tlakové zkoušce s pozorováním
deformace. 3D tisk probíhal na komerční FDM/FFF 3D tiskárně Flashforge Dreamer.
Za materiál byl zvolen terpolymer ASA (akrylonitril-styren-akrylát), jako vhodný
zástupce konstrukčních termoplastů pro FDM/FFF 3D tisk.
Anotace v angličtině
The goal of this Diploma thesis is evaluation of the compressive strength of 3D
printed objects with infill built by Triply Periodic Minimal Surface structures. Five
Minimal Surface structures as an infill for three solids shapes were chosen. Thees
objects had been tested in the compressive strength and the changes of the
strength and modulus had been compered with the solid shapes with solid infill,
with Honeycomb infill and between every Minimal Surface structure and the solid
bulk shape. In addition the parts of an infinite lattice of Minimal surface was
printed and tested in compressive strength and the deformation was visually
determined. 3D print was realized on Flashforge Dreamer FDM/FFF 3D printer.
Thermoplastic terpolymer ASA (acrylonitrile-styrene-acrylate) was chosen as an
example of the constructional plastic for the FDM/FFF 3D printing.
Klíčová slova
3D tisk, minimální plocha, ASA, fyzikálně-mechanické vlastnosti, pevnost v tlaku
Klíčová slova v angličtině
3D print, minimal surface, ASA, physical-mechanical properties, compressive strength
Rozsah průvodní práce
-
Jazyk
CZ
Anotace
Cílem diplomové práce je vyhodnocení pevnosti v tlaku 3D tištěných těles,
jejichž vnitřní výplň je tvořena strukturou minimálních ploch. Vybráno bylo pět
struktur trojitě periodických minimálních ploch, TPMP (Triply Periodic Minimal
Surface, TPMS), které tvoří výplně pro tři tvary těles. Tato tělesa byla podrobena
zkoušce v tlaku a sledovány byly změny pevnosti a modulu pružnosti vůči tělesu
pevného bloku stejného tvaru, vůči voštinové výplni a mezi jednotlivými tvary
a strukturami navzájem. Jednotlivé struktury minimálních ploch byly navíc tištěny
samostatně jako části nekonečné mříže a podrobeny tlakové zkoušce s pozorováním
deformace. 3D tisk probíhal na komerční FDM/FFF 3D tiskárně Flashforge Dreamer.
Za materiál byl zvolen terpolymer ASA (akrylonitril-styren-akrylát), jako vhodný
zástupce konstrukčních termoplastů pro FDM/FFF 3D tisk.
Anotace v angličtině
The goal of this Diploma thesis is evaluation of the compressive strength of 3D
printed objects with infill built by Triply Periodic Minimal Surface structures. Five
Minimal Surface structures as an infill for three solids shapes were chosen. Thees
objects had been tested in the compressive strength and the changes of the
strength and modulus had been compered with the solid shapes with solid infill,
with Honeycomb infill and between every Minimal Surface structure and the solid
bulk shape. In addition the parts of an infinite lattice of Minimal surface was
printed and tested in compressive strength and the deformation was visually
determined. 3D print was realized on Flashforge Dreamer FDM/FFF 3D printer.
Thermoplastic terpolymer ASA (acrylonitrile-styrene-acrylate) was chosen as an
example of the constructional plastic for the FDM/FFF 3D printing.
Klíčová slova
3D tisk, minimální plocha, ASA, fyzikálně-mechanické vlastnosti, pevnost v tlaku
Klíčová slova v angličtině
3D print, minimal surface, ASA, physical-mechanical properties, compressive strength
Zásady pro vypracování
V teoretické části se zaměřte na přehled problematiky 3D tisku, různé technologie, jejich výhody či nevýhody a příklady využití v praxi.
V literární rešerši definujte pojem "Minimal Surface" a popište jeho praktický význam.
V další části rešerše sepište přehled polymerních materiálů používaných pro FDM technologii 3D tisku se zaměřením na terpolymer ASA.
V grafickém editoru navrhněte a následně zhotovte pomocí 3D tisku jednotlivé vzorky na měření pevnosti v tlaku s rozdílnými typy výplní a různými geometriemi těles. Dále zhotovte výřezy struktur odvozených od "Minimal Surface" k vyhodnocení průběhu deformace.
Jednotlivé připravené vzorky podrobte zkoušce pevnosti v tlaku a diskutujte vliv rozdílných typů výplní a geometrií těles. Poté vyhodnoťte průběh deformace jednotlivých typů struktur.
Zásady pro vypracování
V teoretické části se zaměřte na přehled problematiky 3D tisku, různé technologie, jejich výhody či nevýhody a příklady využití v praxi.
V literární rešerši definujte pojem "Minimal Surface" a popište jeho praktický význam.
V další části rešerše sepište přehled polymerních materiálů používaných pro FDM technologii 3D tisku se zaměřením na terpolymer ASA.
V grafickém editoru navrhněte a následně zhotovte pomocí 3D tisku jednotlivé vzorky na měření pevnosti v tlaku s rozdílnými typy výplní a různými geometriemi těles. Dále zhotovte výřezy struktur odvozených od "Minimal Surface" k vyhodnocení průběhu deformace.
Jednotlivé připravené vzorky podrobte zkoušce pevnosti v tlaku a diskutujte vliv rozdílných typů výplní a geometrií těles. Poté vyhodnoťte průběh deformace jednotlivých typů struktur.
Seznam doporučené literatury
-
Seznam doporučené literatury
-
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Diplomant přednesl výsledky své diplomové práce a zodpověděl dotazy členů komise.